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インダストリー4.0

インダストリー4.0と製造業のデジタル化を、段階ごとに

実際の現場でインダストリー4.0が意味するのは、ひとつの変化です。何かが起きたその場所とその時にデータを取り、オーダー、機械、オペレーターに紐づけ、次に何をするかの判断に使うことです。Meta Smart Factoryは、機械接続からERPまで、各段階をそれぞれのモジュールでカバーします。まず1つから始め、それが日常的に使われるようになってから次を追加できます。

貴社の工場についてご相談ください

実際の現場で、インダストリー4.0とは何を意味しますか?

インダストリー4.0とは、何も報告しない機械から、そのデータが意思決定を動かす機械への転換です。停止はPLCから数秒以内に検知され、オペレーターは原因がまだ見えているうちに機械の前で理由を分類し、計画システムはその作業が予定の枠内に終わらないことを把握します。紙の製造指示書をPDFに置き換えても、この転換にはなりません。転換が始まるのは、データが構造化され、タイムスタンプが付き、オーダー、機械、治工具、オペレーターに紐づいたときです。

デジタル化の7つのステップと、それぞれのモジュール

ステップは積み重なっていきます。分析やAIの価値は、その下にあるデータの価値で決まるため、ツールの選択よりも順序のほうが重要です。各層については現場におけるインダストリー4.0と5.0で詳しく解説しています。

ステップ1
機械をつなぐ9つのPLCブランドにはネイティブドライバー、それ以外にはOPC UA、Modbus、EtherNet/IP、MQTT、使えるPLCがない機械にはMETA Smart I/O、IIoTカード、AIカメラ。サードパーティのゲートウェイもコネクタライセンスも不要です。PLCデータ収集 · タッチパネルとSmart I/O · IIoTハードウェア
ステップ2
現場を動かし、測る:MESとOEEMESは製造指示を作業ステーションに配信し、機械時間と作業時間、不良、停止理由を記録して、機械・ライン・工場別のOEEとTEEPをリアルタイムで算出します。現場で何が起きたかは、MESの記録が正となります。製造実行システム(MES)
ステップ3
実際の能力で計画する:APSとMRPAPSは有限能力、段取り替えファミリー、治工具、オペレーターのスキルに合わせてオーダーを順序付け、機械の故障や急な注文が入れば数秒で再計画します。MRPは固定リードタイムではなくこのスケジュールから所要日を取り、SCPが計画をサプライヤーや他工場へ展開します。高度な生産計画・スケジューリング(APS) · MRP · サプライチェーン計画 · 人員スケジューリング
ステップ4
資材を計画どおりに動かす:WMSと物流WMSは生産スケジュールを読み、作業ステーションへジャストインタイムで資材を供給し、PLCのカウントから消費をERPに計上します。倉庫、ライン、出荷場の間の動きは、RTLS、フォークリフト配車、物流モジュールがカバーします。倉庫管理(WMS) · 物流 · RTLS · フォークリフト配車
ステップ5
品質、設備、エネルギーを守るオペレーターは作業ステーションで測定値を記録し、工程がずれるとSPC管理図がアラートを出します。予防保全は日付、稼働時間、生産数をきっかけに起動し、機械ごとにMTBFとMTTRを出します。エネルギーは機械ごとに計測し、生産データと結びつけて製品あたりのエネルギーを算出します。品質管理 · 設備保全(CMMS) · エネルギー管理
ステップ6
AIとコンピュータービジョンを加えるコンピュータービジョンはオンプレミスのGPUサーバー上でライン速度のまま全数を検査し、判定ごとに画像と一緒に保存します。AIプラットフォームは、構築済みの製造業向けモデルを工場自身のデータで調整し、アラートを本稼働させる前に各モデルをシャドーモードで動かします。どちらも、その前のステップが整っていることが前提です。AIコンピュータービジョン · AIと機械学習
ステップ7
ERPとのループを閉じる製造指示、品目、部品表、工順はSAP、Microsoft Dynamics、Oracle NetSuite、OdooなどのERPから届き、実績報告、資材消費、不良は二重入力なしで戻ります。最初のフェーズは読み取り専用で始めます。ERP連携

どこから始めるか

1つのエリアで、はっきりした1つの問題に対して1つのモジュールから始めてください。たとえばボトルネックラインの機械データや、不良が集中している工程の品質です。最初のモジュールが毎シフト使われるようになってから、次を追加します。まだ誰も停止理由を1件も入力していない段階で、全モジュールの導入を決める必要はありません。

デジタル化アセスメントは、接続性からガバナンスまでの9つの領域を採点し、最も大きな3つのギャップと最初の一歩を示します。その後、どのモジュールも貴社自身のデータでPoC(概念実証)を行えます。期間は製品によって通常2〜12週間です。進める順序については順序の問題としてのデジタルトランスフォーメーションで詳しく説明しています。

インダストリー4.0とデジタル化:よくあるご質問

電子化(デジタイゼーション)とインダストリー4.0は何が違いますか?

電子化は紙をファイルに置き換えるだけで、遅れはそのまま残ります。インダストリー4.0が始まるのは、データが構造化され、タイムスタンプが付き、オーダー、機械、治工具、オペレーターに紐づいたときです。そうなって初めて、計画、品質、保全がそのデータで計算し、行動できるようになります。

始めるには古い機械を入れ替える必要がありますか?

いいえ。PLCのある機械はネイティブドライバーかオープンプロトコルで読み取ります。使えるPLCがない機械は、すでに持っている運転・サイクル・アラーム信号を読むMETA Smart I/Oで、信号がない場合はAIカメラで接続します。何十年も動いてきたプレスと新しいラインが、同じMESにデータを送れます。

工場はどのモジュールから始めるべきですか?

通常は、ボトルネックとなっている1本のラインでの機械データとMESです。計画、品質分析、AIはいずれも実行記録に依存するからです。APSはMESからリアルタイムのフィードバックが得られるようになってから、AIによる品質予測は、不良が発生した工程で原因と一緒に記録されるようになってから導入します。

ERPを入れ替える必要はありますか?

いいえ。SAP、Microsoft Dynamics、Oracle NetSuite、Odoo向けには標準コネクタがあり、その他のERPはREST APIやファイル連携で接続します。最初のフェーズは読み取り専用で、ERPへ何かを書き戻すのはその後です。

プラットフォームはクラウドとオンプレミスのどちらで動きますか?

どちらでも動きます。共有型のSaaS、専用のVMとデータベースを持つ専用シングルテナント環境、貴社のデータセンターでのオンプレミスの3つの形で導入でき、いずれも同じプラットフォームが動きます。ホスティング型の導入は欧州のクラウドインフラで稼働します。